摘要：本文主要对公路隧道二衬厚度检测现状进行了分析，并结合当前检测方法中存在的缺陷问题提出针对性解决对策，目的在于提升检测结果精准性提升工作效率。
关键词：公路隧道；二衬厚度；检测方法
结合公路工程质量检测的相关标准可知，地质雷达法和激光断面仪法是检测隧道衬砌厚度的常见办法。近年来，钻孔法凭借其操作简单的优势，也开始在隧道二衬厚度检测工作中进行广泛应用。具体实践过程中，虽然多种方法均可被应用于隧道二衬厚度检测中，但都难免存在局限性，因此，如何对当前的相关技术手段进行科学合理应用，已逐渐成为隧道二衬厚度检测研究中的重要课题。
一、公路隧道二衬厚度检测现状分析
（一）地质雷达检测法
公路探地雷达系统主要是由配套软件、天线以及主机等共同构成，在具体实践过程中，主要是借助发射天线对高频宽带脉冲电磁波进行发射，结合其具体传播特性，对于介电特性不同的分界面，即构造物之间的空洞或分界面，此时便会发生反射现象，且反射波的波形、电磁场强度、路径等也会随着介电特性的变化而变化。但这些变化状况均可被天线所接收，之后借助A/D转换卡实现脉冲电磁波信号到数字信号的转换，最后传输至雷达主机。借助相关计算机软件，对数据进行妥善保存。通过数据处理软件对反射回波的相位波速进行变换处理，具体包括偏移、去噪音、滤波等等，如此便可获得连续性、形象、直观的灰度剖面图。结合等色线、等灰线以及同相轴等图像，可对孔洞位置、埋设物位置、结构物厚度以及反射界面的位置等进行精准判断。
（二）激光断面仪检测法
该方式在具体实践过程中，主要是应用了极坐标法将，特定物理方向作为起始端，按照一定距离或角度，对开挖轮廓线以及测定设备旋转中心之间的距离进行测定，同时也包括起始端与该距离之间的夹角，之后将这些端点进行连接，便可对实际的开挖轮廓线进行获取。借助相关的施工控制导线，可对断面仪定点数据进行获取，在计算机软件的辅助之下，可自动化的完成设计开挖轮廓线与实际开挖轮廓线之间的空间匹配，并可获得各测点与开挖轮廓线之间的面积和距离，若顺着隧道轴线按照特定间隔对各断面进行测量，一般可对欠挖方量、超挖方量、开挖放量等信息进行获取。该方式应用原理如图1：
图 1 激光断面仪原理图示
（三）钻孔法
在特定的位置上，将电钻垂直于隧道二衬开展钻进工作，直到达到了规定深度之后，可使用高清内窥镜对钻孔内部的实际情况进行了解，在此过程中，还可使用卷尺对脱空、二衬的厚度进行测量。如果没能钻穿二衬，则钻孔的底部一般会是比较均匀的整齐面，如果已钻穿二衬，一般会看到防水板、松散的砂石等等[1]。
二、各种检测方式的局限性
（一）地质雷达检测法的局限性
该方式在具体实践的过程中，虽然具有直观、无损、高效、经济等优势特征，但同时也存在一定的缺陷。受到探测体结构、电磁波特性等因素的影响，经常会对该方式的实践效果产生影响。例如，在二衬砼中，往往会布置双层钢筋网结构，进而也会对检测工作产生一定影响。对于钢筋而而言，其本身的电导率较大，入射电磁波在穿过第一层时便会产生严重的衰减，剩余部分在穿越钢筋间的缝隙时依然也会呈现不同程度的衰减，最终导致雷达无法精准、及时的接收深层电磁波的发射信号，严重时，初期支护和二衬之间的信息可能会被完全的覆盖。对于上述情况，虽然可对检查图像进行简单的处理，但最终得到的图像仍无法对相关层位的信息进行精准反映。可见，该方式不能对层位信息进行分辨，显然也无法对隧道二衬厚度信息进行获取，而这也是地质雷达检测法的局限所在。
（二）隧道断面仪检测法的局限性
在将该方式应用于隧道二衬厚度检测工作中时，必须要具备围岩开挖轮廓结果以及初期支护轮廓线等。此外，还应保证衬砌的背部不能存在缝隙或者是孔洞，内轮廓线和衬砌外轮廓线的检测结果需处于同一坐标系。在上述条件下，若有一项不能满足，便会直接影响二衬厚度检测结果的精准性[2]。
衬砌背后的缝隙或者是孔洞问题常无法避免，其一般是由于施工不当所致。在使用断面仪检测法的过程中，若想对上述条件进行逐一获取，通常需从隧道开挖阶段开始跟踪，直至完成二衬，否则将很少有机会对相关必备信息进行获取。
（三）钻孔法局限性
该方式具有直观、便捷等优势特征，实践中很少受到各种因素的限制和影响，但同其他的检测方式一样，也难免会存在一定的局限性，如断面之间距离、断面数量等的确定便是一个很关键的问题。据相调查显示，在应用该方式对隧道二衬厚度进行检测的过程中，工人们一般会通过焊接钢筋对简易架子进行搭设，完成单孔大约需花费时间15分钟左右，极个别情况下还需要打2~3个孔，最多时甚至需要打孔6个以上，工人们的工作强度较大，长时间作业之下，极易产生厌恶情绪，进而也会对检测工作产生影响。
三、解决方案
纵观当前的隧道二衬厚度检测现状，发现地质雷达检测法具有人工成本低、可操作性强、采样频率高等优势特征，实践过程中，若能有效弥补其局限性便可在后续的工作实践中进行广泛应用[3]。
但如果在隧道中存在双层钢筋网，地质雷达便很难获得精准的层位信息，同时也无法得出隧道二衬的厚度。结合目前的检测技术和手段，只有钻孔法能够直接、有效、简单的获取隧道二衬的实际厚度，且操作过程中能够对其产生影响的因素较少，可见，该方式更加适合于推广。
（一）基本原则
若隧道二衬钢筋长度超出整体长度的30％，此时需结合钻孔法评定厚度合格率来进行，如果隧道二衬钢筋长度在小于整体长度的30％，此时工作人员可对其中不利于检测的路段进行剔除，且剔除路段可不参与最后的合格率计算。
（二）检测现场布设
在进行钻孔检测的过程中，一般可按照100m进行1处抽检的标准来进行，单座隧道的单洞检测应在10处以上，在钢筋二衬位置均匀的布置好悬空测区，钻进深度一般以二衬设计厚度为标准，正常均在其85％以上。实践中，首先是通过内窥镜对钻孔内部的实际情况进行观察，之后再对实际深度进行测量[4]。
（三）评定方式
首先，在对雷达扫描数据进行处理的过程中，每5m便需要输出一个平均厚度值，并对合格率进行计算。
其次，在钻孔检测的过程中，可结合不合格测区数量，对不合格率进行计算，之后以此为基础，对合格率进行推算，即1-不合格率=合格率。
最后，在计算二衬厚度合格率的过程中，可按如公式来进行：
上述公式中，“P”表示厚度合格率；“P1”表示雷达检测法的厚度合格率；“P2”表示钻孔检测厚度合格率；“L1”为雷达检测法检测的长度；“L2”表示钻孔检测的长度。
结语
综上所述，本文主要介绍了几种隧道二衬厚度的检测方法，如地质雷达检测法、隧道断面仪检测法、钻孔检测法。这些方式在具体实践的过程中，受到多种因素的限制和影响，经常会存在一定缺陷，同时也直接降低了检测结果的的精准性。鉴于此，在今后的工作实践中，我国相关部门仍需加大对这些检测技术的研究力度，并找出其应用的局限性所在，提出针对性解决办法，提升技术应用的时效性，以为其后续推广奠定良好基础。
参考文献：
[1]徐善铎.成兰铁路隧道衬砌质量地质雷达数值模拟与检测效果研究[D].西南交通大学，2016.
[2]李华.公路隧道衬砌健康状态地质雷达检测的分析软件开发与应用[D].同济大学，2016.
[3]许赞渊，赖轩明，赖如波.公路隧道二衬厚度不足的成因及防控措施[J].福建建设科技，2018（2）.
[4]张虎.长大山岭铁路隧道下穿省道二衬厚度优化分析[J].建筑工程技术与设计，2017（14）.
论文作者:王云
论文发表刊物:《基层建设》2018年第21期
论文发表时间:2018/8/15
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